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關(guān)鍵詞: 分子生物學(xué)實驗教學(xué) 教學(xué)模式 實驗內(nèi)容 評價體系
21世紀(jì)是生命科學(xué)的時代,分子生物學(xué)理論與基本技術(shù)滲透到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域,成為生命科學(xué)中最具活力的學(xué)科,并且得到越來越廣泛的發(fā)展和應(yīng)用,呈現(xiàn)出生機勃勃的發(fā)展趨勢[1]。
分子生物學(xué)實驗是一門集分子生物學(xué)和基因工程理論為一體的操作性極強的實驗性課程。因此,對實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置會影響學(xué)生對分子生物學(xué)和基因工程的學(xué)習(xí)和理解,合理地設(shè)置分子生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)作風(fēng)和科學(xué)思維能力,形成研究問題的科學(xué)方法和實際動手操作能力都具有十分重要的意義。
由于分子生物學(xué)實驗對操作技能和實驗條件要求較高,同時本科教學(xué)又具有學(xué)時少和學(xué)生人數(shù)多等特點,給分子生物學(xué)實驗教學(xué)帶來了極大的挑戰(zhàn)[2]。針對我院學(xué)生的特點,我們也在不斷思考,在實踐中總結(jié)經(jīng)驗,以期更好地利用分子生物學(xué)實驗教學(xué)讓學(xué)生掌握其基本實驗技術(shù)和規(guī)范化操作,為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本文就此課程的實驗教學(xué)進(jìn)行了探討。
1.教學(xué)模式
1.1從基本操作入手,培養(yǎng)基本技能。
在實驗課中對每個儀器設(shè)備使用方法都給學(xué)生清晰地講述,并多做示范動作,每個儀器上都簡明扼要地給出儀器使用操作步驟和方法,保證儀器的安全使用,尤其是微量移液器的使用及保養(yǎng)。在學(xué)生動手操作過程中及時指出不規(guī)范的地方,并予以糾正。實驗空隙給學(xué)生集中講解學(xué)生提出的問題,對實驗中的學(xué)生多提問幾個為什么,讓他們思考和回答,既活躍了課堂氣氛,又奠定了做好實驗的理論基礎(chǔ)。
1.2學(xué)生自主動手,培養(yǎng)實驗興趣。
為提高學(xué)生操作技能,對實驗的前期準(zhǔn)備工作,如分子生物學(xué)實驗試劑配制、器皿清洗和滅菌等工作,在教師指導(dǎo)下由學(xué)生完成。帶領(lǐng)參與準(zhǔn)備實驗的學(xué)生完成預(yù)備實驗,全程監(jiān)督,嚴(yán)格要求,在具體操作方面,從試劑的配制、分裝到保存,儀器的使用及養(yǎng)護(hù)等都給予精心指導(dǎo),實驗過程中出現(xiàn)的問題給予分析和指導(dǎo)。通過學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備,有助于理解和掌握整個實驗,同時可激發(fā)學(xué)生參與實驗的興趣和欲望。
1.3向?qū)W生開放實驗室。
實驗室的開放不僅是指儀器設(shè)備與時間概念上的開放,是實驗課程、實驗項目的開放,更重要的是讓學(xué)生投入到教師的研究課題中,讓學(xué)生在實際科研活動中得到鍛煉。承擔(dān)科研項目的教師鼓勵學(xué)生參與老師的科研活動并有計劃地安排實驗,根據(jù)學(xué)生的實際情況,分配給學(xué)生適當(dāng)?shù)膶嶒炄蝿?wù),在科研活動中鍛煉學(xué)生獨立完成實驗的能力,大大提高實驗技能。
2.依據(jù)能力培養(yǎng),制定實驗內(nèi)容
2.1精選實驗內(nèi)容。
我院分子生物學(xué)實驗相對課時較少,本科生物技術(shù)和生物科學(xué)專業(yè)實驗課僅為18學(xué)時,在有限的學(xué)時內(nèi),我們選擇實驗內(nèi)容時應(yīng)盡量避免重復(fù),還要兼顧實驗方法的完整性,充分體現(xiàn)分子生物學(xué)實驗與其他實驗的異同。我們選擇了大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA、分光光度計檢測DNA的濃度和純度、大腸桿菌質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)化及聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。通過對質(zhì)粒DNA的提取、檢測、轉(zhuǎn)化、擴增使學(xué)生掌握分子生物學(xué)的基本操作。我們選用北京師范大學(xué)魏群教授主編的《分子生物學(xué)實驗指導(dǎo)》教材,由于實驗材料不同,有關(guān)老師共同編制了每一個實驗的方法步驟,簡明清晰,增強可操作性,盡量保證每個實驗都有實驗結(jié)果,讓學(xué)生觀察到自己所做的實驗結(jié)果,增強學(xué)生對實驗的信心。同時對我們無法開設(shè)的實驗,學(xué)生也可通過實驗教材的學(xué)習(xí)有一定的了解和認(rèn)識。
2.2適當(dāng)補充創(chuàng)新性實驗。
在實驗教學(xué)中,一定要重視培養(yǎng)學(xué)生自身的創(chuàng)新精神和科研能力[3]。學(xué)生可以選擇相應(yīng)的指導(dǎo)教師,由學(xué)生選擇研究題目作為自己的課題,除了分子生物學(xué)基礎(chǔ)實驗以外,對于學(xué)生還要求系統(tǒng)學(xué)習(xí)創(chuàng)新實驗或生物技術(shù)綜合實驗,探索分子生物學(xué)實驗的多樣性,為培養(yǎng)不同層次的人才提供實驗教學(xué)模式的多樣性。
在實驗的開設(shè)上要注意實驗內(nèi)容與專業(yè)相結(jié)合,使學(xué)生學(xué)到的實驗技術(shù)對今后的工作產(chǎn)生實質(zhì)性幫助,這樣的實驗既符合本科教育的目標(biāo),又有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
3.建立科學(xué)、有效的評價體系
客觀公正地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是教學(xué)過程的一個重要環(huán)節(jié)。我們在分子生物學(xué)實驗成績的評定中,主要采用實驗考核包括平時考核和期末考核兩部分。平時考核的內(nèi)容包括實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告等環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)考核分?jǐn)?shù)比例為:預(yù)習(xí)報告10%、實驗操作40%、實驗報告50%,這部分成績占該實驗課總成績的80%;期末考試(包括實驗操作、技能、實驗理論等)占該實驗課總成績的20%。
4.結(jié)語
分子生物學(xué)實驗課經(jīng)過幾年的教學(xué)探索,取得了一定的成效,使學(xué)生認(rèn)識到了本課程的重要性,激發(fā)了學(xué)生上好實驗課的熱情,牢固地掌握了分子生物學(xué)基本方法和規(guī)范化的操作,為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)提供了有力保障。但也存在一些問題,如教學(xué)體系需要不斷進(jìn)行適時的調(diào)整與更新,注意與相關(guān)學(xué)科的銜接。此外實驗室開放大大增加了教師的工作量,各種試劑、耗材增加;儀器設(shè)備的規(guī)范管理和使用等都有待完善和解決。
參考文獻(xiàn):
[1]李林,張宇輝,李云峰.構(gòu)建新的生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗教學(xué)模式[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報:基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版,2004,6(6):630-631.
Abstract: Molecular biology is the frontier of life science. For the students of medical laboratory technology, mastering the molecular biology technology is the premise of scientific researches. The old course of medical inspection technology can not meet the needs of clinical laboratory diagnosis. In order to improve the ability of students in higher vocational colleges in the future work, this paper analyzes the characteristics of the students in higher vocational laboratory technology, the training mode of talents, the present situation and direction of employment, the arrangement of molecular biology curriculum and the research direction of molecular biology technology, discusses the necessity of the course of molecular biology in higher vocational laboratory technology and how to better grasp the basic theory and technology of molecular biology for the students of in higher vocational colleges to lay a good foundation for the future clinical examination.
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);高職;醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù);課程開設(shè)
Key words:molecular biology;higher vocational college;medical laboratory technology;course offerings
中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)13-0239-02
0 引言
醫(yī)學(xué)教育已經(jīng)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段,要求醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)人才既要具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ),也要具備較強的實踐和創(chuàng)新能力及一定的科研能力,同時具備豐富的臨床檢驗經(jīng)驗。DNA與蛋白質(zhì)作為分子生物學(xué)檢驗的特定對象,該方法能快速、準(zhǔn)確地對疾病進(jìn)行確診,作為一種診斷依據(jù)有助于精準(zhǔn)醫(yī)療,便于對不同患者進(jìn)行針對性治療。當(dāng)前社會很多醫(yī)院、生物研究所及第三方檢測機構(gòu)都在開展和應(yīng)用該技術(shù),其已經(jīng)成為了醫(yī)學(xué)檢驗的新興領(lǐng)域。世界上很多大學(xué)都將分子生物學(xué)設(shè)置為必修或選修課供研究生和本科生選擇。鑒于科學(xué)的發(fā)展和高職院校對人才的需求,紅河衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院已經(jīng)把分子生物學(xué)技術(shù)列為專業(yè)新方向。
1 高職檢驗專業(yè)學(xué)生的特點
由于高職院校招收的學(xué)生是最后一批錄取的學(xué)生,大多數(shù)學(xué)生的基礎(chǔ)較差,在高中生物知識非常有限的基礎(chǔ)上,學(xué)生對化學(xué)類課程的學(xué)習(xí)也比較淺薄。高職學(xué)生在校學(xué)習(xí)時間僅有兩年,第三年為臨床實習(xí)。一年級主要學(xué)習(xí)的專業(yè)必修課,二年級融入所有檢驗專業(yè)課,教學(xué)任務(wù)較繁重,學(xué)生對知識的掌握度很淺。我院已經(jīng)把理實比例控制在1:1甚至于1:2,保證理論夠用為原則,加強學(xué)生的實踐技能。因此醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)學(xué)生的實踐操作能力都相應(yīng)達(dá)標(biāo)。
2 人才培養(yǎng)模式
檢驗技術(shù)人才培養(yǎng)規(guī)格:為培養(yǎng)“實用型”、“技能型”檢驗技術(shù)人才,實踐能力強、社會適應(yīng)面寬,作為本專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格的指導(dǎo)思想,將培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定在以社會需求為目標(biāo)、以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力培養(yǎng)為本位,面向市場、面向職業(yè)、面向就業(yè)的方向,培養(yǎng)具有臨床醫(yī)學(xué)檢驗及衛(wèi)生檢驗的基本能力。
檢驗技術(shù)人才培養(yǎng)模式:主干課理論與實踐教學(xué)交融結(jié)合,以聯(lián)系實際學(xué)理論,在實踐中體驗和學(xué)習(xí)理論,在應(yīng)用中形成技術(shù)應(yīng)用能力;并以貫穿上述理念的培養(yǎng)方案、教師隊伍、教材、課程改革為保障的人才培養(yǎng)模式。如圖1。
3 就業(yè)面向
高職醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率相對穩(wěn)定,就紅河衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)調(diào)查來看:2015年12月通過調(diào)研報告顯示,70%的畢業(yè)生走入縣級及鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院檢驗科;20%的畢業(yè)生走入縣疾控及中心血站;8%的畢業(yè)生流向第三方檢驗及檢驗儀器公司;2%的業(yè)生從事其他行業(yè)。2016年12月調(diào)研報告顯示,50%的畢業(yè)生走入縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院的檢驗科;40%的畢業(yè)生流向第三方檢驗及檢驗儀器公司;10%的畢業(yè)生流向縣級疾控及中心血站。兩年的就業(yè)面向?qū)Ρ?,檢驗學(xué)生走入第三方檢驗、企業(yè)及試劑公司的比例突飛猛進(jìn)。在與學(xué)生面談時,學(xué)生告訴我們:他們走入檢驗試劑、儀器公司或者生物制藥及基因診斷企業(yè)的人數(shù)還在不斷增加,大家都是互相推薦,走入企業(yè)對于高職檢驗學(xué)生的發(fā)展是比較有利的,而且進(jìn)入企業(yè)以后,根據(jù)自己的個性特點,很好地發(fā)揮自己的特長,同樣可以做一些科學(xué)研究。
4 分子生物學(xué)課程內(nèi)容安排
教學(xué)內(nèi)容方面,分析生物學(xué)教材包括三大重點模塊,即分子生物學(xué)基本理論、分子生物學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)在臨床診斷中的應(yīng)用。第一模塊樹立的目的是幫助學(xué)生建立基本的理論框架,其內(nèi)容主要包括腫瘤相關(guān)基因、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄修飾、RNA復(fù)制、中心法則等;第二模塊的內(nèi)容主要包括DNA重組技術(shù)、聚合酶鏈技術(shù)、核酸分子雜交技術(shù)、核酸的分離與純化等臨床檢驗中常用的基本技術(shù),該模塊將教學(xué)重點放在了介紹各技術(shù)的基本原理及臨床應(yīng)用。此外,為了拓寬學(xué)生的視野,也會適當(dāng)介紹一些新的檢測方法和技術(shù);第三模塊主要內(nèi)容是講分子生物學(xué)檢驗技術(shù)的在多方面的應(yīng)用,比如個體識別、腫瘤及移植配型、遺傳性疾病、感染性疾病等,該模塊的學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生更加深入的了解和掌握分子生物學(xué),真正理解分子生物學(xué)檢驗技術(shù)的價值。
5 高職檢驗可開設(shè)的分子生物學(xué)技術(shù)
針對高職醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)學(xué)生的學(xué)制特點及人才培養(yǎng)模式,分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)主要是為了學(xué)習(xí)基因診斷的基本技術(shù),因此,理論的學(xué)習(xí)依舊是夠用為原則,為了順應(yīng)社會的需求,高職檢驗把分子生物學(xué)課程納入重點,主要開展的基本技術(shù)應(yīng)該圍繞PCR進(jìn)行。例如:核酸標(biāo)本的處理、核酸(DNA、RNA)提取、PCR擴增操作技術(shù)、PCR擴增產(chǎn)物的檢測分析、電泳(瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳)、PCR技術(shù)在臨床病原體檢測中的應(yīng)用。
6 分子生物學(xué)課程在高職醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)開設(shè)后效果預(yù)測
利用暑假調(diào)研,報告顯示大量高職學(xué)生流向企業(yè)、第三方檢驗及基因診斷技術(shù)部門工作時,起點低,適應(yīng)難,因為他們在校期間沒有接觸過分子生物學(xué)的基本理論和技術(shù)。近三年,我院檢驗實習(xí)生反應(yīng),進(jìn)入檢驗科,有半月以上的時間納入PCR室,他們零起點,帶教老師對他們一無所知感到焦];走訪各縣市級醫(yī)院,我們的學(xué)生已經(jīng)在PCR實驗室工作的也很多,他們期望學(xué)弟學(xué)妹能夠在學(xué)校接觸分子生物學(xué)知識,當(dāng)今社會是分子的天堂,是醫(yī)學(xué)的前沿。因此,高職檢驗開設(shè)分子生物學(xué)課程后滿足了廣大用人單位的需求,把崗位需求與教學(xué)無縫對接就是我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的最終目的。
7 結(jié)束語
通過本次專項調(diào)研,對紅河州地區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生單位醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)人才的現(xiàn)狀及需求有了全面了解。由于一系列醫(yī)改政策的出臺,以及對崗位人才要求的提升,二甲以上醫(yī)院及基層醫(yī)療機構(gòu)(含社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心)表示將很少招收高職??粕M(jìn)入檢驗科工作。因此,高職畢業(yè)生今后主要的就業(yè)去向是第三方檢驗所、生物制藥公司、檢驗儀器試劑公司、基因診斷技術(shù)研究部和流通等用人單位,學(xué)院在制定醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)、發(fā)展趨勢都必須順應(yīng)社會需求,努力使培養(yǎng)目標(biāo)與用人單位實際需求相接軌。
參考文獻(xiàn):
[1]馬敬峰,魯保富,陸開宏.基于學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)內(nèi)容改革與實踐[J].中國高教研究,2008(11):92-93.
關(guān)鍵詞:微生物;檢驗技術(shù);未來發(fā)展
隨著國民經(jīng)濟實力的不斷增長,我國大力推動醫(yī)療保障及食品安全的發(fā)展,保障我國群眾的生命及財產(chǎn)安全。并且我國的微生物檢驗技術(shù)發(fā)展也相對比較完善,出現(xiàn)了許多新型檢驗技術(shù),并且其應(yīng)用與器械的研制也在不斷更新。隨著學(xué)界不斷的實踐,能夠推動微生物檢驗技術(shù)發(fā)展,創(chuàng)新更加準(zhǔn)確、高效、可靠的檢驗技術(shù)。
1微生物檢驗技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
微生物檢驗技術(shù)是一門系統(tǒng)工程,需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及步驟進(jìn)行,才能夠得到比較準(zhǔn)確的檢驗結(jié)果,促進(jìn)檢驗事業(yè)的發(fā)展。目前微生物檢驗技術(shù)正從傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法向分子水平方法改進(jìn),向儀器化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。主要方法有電阻抗法、分子生物學(xué)技術(shù)、微量生化法、快速酶觸反應(yīng)及代謝產(chǎn)物技術(shù)以及儀器檢測法等,其中電阻抗法占的比重較大。
1.1電阻抗法 電阻抗法是目前在微生物檢驗技術(shù)中主要使用的一種新型檢測技術(shù),該檢測技術(shù)具有準(zhǔn)確度較高、操作簡單等特點,能夠檢驗物體中的細(xì)菌數(shù)量、細(xì)菌類型(細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌真菌、呼吸感染菌、酵母菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等)。電阻抗法準(zhǔn)確度較高的主要原因是由于細(xì)菌的代謝會使得附著無產(chǎn)生電阻抗,而不同的細(xì)菌在相同環(huán)境下能夠忍受的電阻是不同的,通過對物體的阻抗情況來分析物體中細(xì)菌的種類及含量[1]。主要的操作方式為:將細(xì)菌放置器皿中,通過一定的環(huán)境改變來使細(xì)菌增長,并且將一些不帶電的大分子化合物(蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等)通過細(xì)菌代謝轉(zhuǎn)化為帶電荷的小分子化合物(乙醇、葡萄糖)。通過對細(xì)菌導(dǎo)電性的轉(zhuǎn)換,然后對細(xì)菌進(jìn)行電阻變化的記錄,并與未轉(zhuǎn)化的細(xì)菌電阻進(jìn)行比較,通過計算機技術(shù)制成相關(guān)的細(xì)菌電阻種類及數(shù)量分析,以此來對物體中的微生物進(jìn)行辨認(rèn)及測量。該方法目前已經(jīng)用于食品、藥品的檢測。
1.2微量生化法 微量生化法誕生于19世紀(jì)40年代末,直到現(xiàn)代仍然在使用的一種微生物檢驗技術(shù),其優(yōu)勢在于操作方便、簡單快捷、結(jié)果準(zhǔn)確。微量生化法的優(yōu)點在于能夠通過微生物鑒定用試劑盒作為細(xì)菌的觀察皿,觀察皿中放置數(shù)量不等的試管,當(dāng)需要檢驗物體中的微生物含量時可以將樣品放入觀察皿中的試管中,然后將處理過的微生物液滴入試管中,觀察樣本在試管中的酶促反應(yīng),然后觀察樣本的顏色變化,并將其記錄下來,通過輸入計算機內(nèi)置軟件中,通過科學(xué)的分析得到相應(yīng)的結(jié)果[2]。該方法常用于臨床藥物細(xì)菌增殖研究中。
1.3分子生物學(xué)技術(shù) 分子生物學(xué)技術(shù)是一種現(xiàn)代新型的技術(shù),是在生命科學(xué)與化學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上創(chuàng)立的一門學(xué)科。分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用與微生物檢測中,主要通過分子水平上分析微生物的線性結(jié)構(gòu)來認(rèn)知樣本中的微生物類型,是一種新型檢驗技術(shù),其主要的優(yōu)點在于檢驗結(jié)果精確、對微生物的反應(yīng)比較敏感、效率與特異性都較高等方面,但是由于其技術(shù)性較高,對檢驗器材以及相關(guān)操作人員的專業(yè)水平要求較高,檢驗方法也比較繁瑣[3]。分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用與微生物檢驗技術(shù)的主要技術(shù)有:核酸交互法、質(zhì)物DNA圖譜檢驗分析法、聚合因子透析技術(shù)、染色體DNA限制性內(nèi)切酶技術(shù)等等。文章主要對核酸交互法進(jìn)行分析,簡單為微生物檢驗技術(shù)中的分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行研究。核酸交互法是利用基因探針法的原理應(yīng)用于微生物檢驗中而創(chuàng)新的一種方式,基因探針法的應(yīng)用機制是在物品基因中的最小介質(zhì)因子在基礎(chǔ)構(gòu)造中與堿基的化學(xué)反應(yīng),通過對已經(jīng)認(rèn)知的細(xì)菌最小介質(zhì)因子進(jìn)行相關(guān)的排列,并做好相關(guān)的記錄,當(dāng)在微生物樣本檢驗中,對最終得出的最小介質(zhì)因子進(jìn)行堿基的區(qū)分,辨別細(xì)菌的種類及數(shù)量。對于具有最小介質(zhì)因子的細(xì)菌來講,具有最小介質(zhì)因子的細(xì)菌遺傳物為DNA,若沒有DNA的細(xì)菌,其遺傳來源于RNA。核酸交互法能夠很好的區(qū)分微生物中的細(xì)菌種類,并且使用效果比較理想,但是由于其使用設(shè)備比較復(fù)雜,在實際的微生物檢驗中,使用的頻率較少。
1.4快速酶觸反應(yīng)及代謝產(chǎn)物的檢測技術(shù) 快速酶觸反應(yīng)及代謝產(chǎn)物檢測技術(shù)的應(yīng)用原理主要是由于細(xì)菌在生長繁殖的過程中會不斷的施放一些酶元素,通過對細(xì)胞產(chǎn)生酶進(jìn)行判別,將其放入器皿中觀察,通過反應(yīng)液對酶的作用,從而觀察細(xì)菌的種類與數(shù)量,這種檢驗的方式能夠檢驗樣本中細(xì)菌的數(shù)量以及微生物的種類。優(yōu)點在于其靈敏度較高,操作簡單,常用于細(xì)菌計數(shù)及種類鑒定。
1.5儀器監(jiān)測法 目前的微生物檢驗技術(shù)中應(yīng)用的儀器檢測法中,主要使用的是氣相色譜法、mini-VIDAS法、Vietk-AMS這三種技術(shù),后兩者的智能化和自動化水平較高,但是在我國的應(yīng)用程度較少,文章主要針對氣相色譜法進(jìn)行介紹。氣相色譜法應(yīng)用于微生物檢驗中的主要原理是通過檢驗樣本中的微生物在氣相色譜儀中檢驗到的色譜圖進(jìn)行微生物的判斷,同時該方法是先將樣品與微生物分離,然后再將微生物進(jìn)行相關(guān)的檢驗。儀器檢測法能夠適用于樣本較多的物品檢驗中,或者是容易產(chǎn)生微生物的物品檢驗中。該檢驗技術(shù)的方式是先將樣本中的微生物水解,然后使用甲醇分解提取,對微生物進(jìn)行硅烷化或甲基化等方面的處理,最后由微生物呈現(xiàn)的相關(guān)色譜錄入色譜儀中進(jìn)行分析[4]。此檢驗技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠檢測出微生物的特征峰,并且結(jié)果準(zhǔn)確、效率較高,優(yōu)點在于節(jié)省工作量,并且實現(xiàn)了自動化。常用于食品、藥物的檢驗中。
2微生物檢驗技術(shù)未來發(fā)展的趨勢
微生物檢驗技術(shù)產(chǎn)自與20世紀(jì)40年代,主要是由于美國發(fā)生了一系列由于藥品污染而出現(xiàn)的意外事故,因此微生物檢驗技術(shù)對于藥品質(zhì)量、食品安全等方面都有重要意義。近些年來,隨著經(jīng)濟水平以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種疾病傳播以及食品問題的出現(xiàn)導(dǎo)致了社會各界對于疾病預(yù)防和食品安全的關(guān)注。微生物檢驗技術(shù)是對疾病控制以及食品安全的有力保障,能夠促進(jìn)疾病控制以及人民的身體健康發(fā)展,保證經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。由于疾病傳播使得人們對疾病控制的廣泛關(guān)注,推動了的微生物檢驗技術(shù)的不斷進(jìn)步,也推動了疾病控制的發(fā)展。微生物產(chǎn)生的原因來源于各方面,主要由于大氣污染、水污染、環(huán)境破壞、水土流失等自然環(huán)境因素的影響,來源于人們生活中的隨地亂扔垃圾、隨地吐痰等各種不文明現(xiàn)象,這些都導(dǎo)致微生物的增長。這些都要求了微生物檢驗技術(shù)要不斷的進(jìn)行更新,將微生物控制在一個不影響人體健康的數(shù)值。微生物檢驗工作的工作量與辨別的種類繁多,檢驗樣本的構(gòu)成也比較復(fù)雜,對于檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性要求也較高。通過各種物品傳播的疾病微生物種類較多,能導(dǎo)致出現(xiàn)傳染性疾病的微生物就有五十多種,種類繁多的微生物也對檢驗技術(shù)提出了新的要求[5]。
我國在微生物檢驗技術(shù)方面雖然取得了一定的進(jìn)步,但是其中也存在許多問題需要解決,首先是我國微生物檢驗操作人員的專業(yè)水平較低,對微生物檢驗的重要性不能夠很好的認(rèn)知,同時微生物檢驗的儀器比較滯后。從我國微生物檢驗行業(yè)的整體分析,在微生物檢驗技術(shù)的應(yīng)用中,將微生物檢驗實現(xiàn)自動化、智能化是其未來發(fā)展的方向,尤其是在儀器檢測法中體現(xiàn)了這一發(fā)展特征。所以,在對我國微生物檢驗技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行相關(guān)的敘述中主要表現(xiàn)為:首先需要提高對樣本微生物含量的檢驗效率,減少常規(guī)檢測中需要耗費的時間,在較短的時間內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)對微生物數(shù)量及種類的檢測;同時檢驗技術(shù)要保障檢測的結(jié)果,提高檢驗的精度與科學(xué)性;最后要實現(xiàn)檢驗技術(shù)的自動化,推動我國微生物檢驗技術(shù)智能化發(fā)展。
3結(jié)論
科學(xué)技術(shù)的帶動了微生物檢驗技術(shù)的不斷發(fā)展,并且呈現(xiàn)了多樣化,新型、先進(jìn)、簡便的微生物檢驗技術(shù)將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的培養(yǎng)方法,通過對檢驗技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善與規(guī)范,保障檢驗的質(zhì)量;同時操作人員也要不斷的提高自身的專業(yè)水平,提高檢驗儀器的使用率,將高效的微生物檢驗技術(shù)投入應(yīng)用,促進(jìn)的微生物檢驗事業(yè)的發(fā)展,實現(xiàn)現(xiàn)代化、自動化、智能化發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】生物殺蟲劑 發(fā)展趨勢 市場前景
生物殺蟲劑是指利用某些生物體內(nèi)產(chǎn)生的活性物質(zhì),或微生物本體作為殺蟲劑,其相比化學(xué)農(nóng)藥具有選擇性高、殺害目標(biāo)范圍小、毒性低、對環(huán)境影響小等優(yōu)點,已經(jīng)為今后農(nóng)業(yè)殺蟲劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。隨著我國分子生物等高新技術(shù)的不斷發(fā)展,生物殺蟲劑的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)越來越成熟,由于其特有的優(yōu)越特性,使其在市場中有巨大的經(jīng)濟效益和廣闊的前景。
一、我國生物殺蟲劑的現(xiàn)狀
目前許多西方國家已經(jīng)大量推廣使用生物殺蟲劑,我國對生物殺蟲劑的研究起步較晚,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,現(xiàn)已有具備一定試驗條件的科研院所及重點實驗室,有1000多家生物殺蟲劑生產(chǎn)企業(yè),我國生物殺蟲劑的發(fā)展步伐正在逐年加快,有部分自主研發(fā)的生物殺蟲劑已經(jīng)達(dá)到甚至超過國外水平,不滿足國內(nèi)需求,而且走出國門進(jìn)入國際市場,其中主要以微生物殺蟲技術(shù)為主。隨著我國自主研制出的氣相雙動因態(tài)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,解決了以往開放式發(fā)酵難以對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行有效控制、并且容易感染細(xì)菌等弊端,這項新技術(shù)的應(yīng)用使得發(fā)酵效率大大提高,生產(chǎn)成本也得到降低。
二、我國生物殺蟲劑的研究熱點與發(fā)展趨勢
(一)細(xì)菌類殺蟲劑
細(xì)菌殺蟲劑是現(xiàn)今非常有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N生物殺蟲劑,其利用農(nóng)作物的害蟲病原菌對害蟲進(jìn)行感染,使害蟲體內(nèi)產(chǎn)生毒素,使害蟲致病死亡,從而達(dá)到有效消除害蟲的目的。應(yīng)用比較廣泛的病原菌有蘇云金桿菌、青蟲菌和日本金龜子芽孢菌等,其中蘇云金桿菌(Bt)是一種可以產(chǎn)生胃毒的殺蟲劑,對多數(shù)昆蟲有較明顯效果,應(yīng)用最為廣泛,為了進(jìn)一步提高蘇云金桿菌的殺蟲能力,擴大目標(biāo)選擇范圍,一些學(xué)者通過對其基因進(jìn)行改造、嫁接等方式來創(chuàng)造出新型的轉(zhuǎn)基因蘇云金桿菌,并取得了一定成效。在近年的研究中還發(fā)現(xiàn)蘇云金桿菌在生長階段會產(chǎn)生一種殺蟲蛋白,其基因?qū)r(nóng)業(yè)常見害蟲有更為顯著的特異性,因此受到各界學(xué)者的廣泛關(guān)注。;青蟲菌具有嚴(yán)格的選擇性,其對鱗翅目類的農(nóng)作物害蟲能起到非常好的效果,但對具有吮吸口器的昆蟲起不到任何作用;日本金龜子芽孢菌能夠在農(nóng)作物害蟲體內(nèi)產(chǎn)生A型乳狀病毒,這種病毒能致死受感染的害蟲,有效地降低害蟲的密度。
(二)真菌類殺蟲劑
真菌是一類較大的殺蟲微生物類群,其可以直接通過害蟲的外表皮進(jìn)行入昆蟲體內(nèi),使害蟲致病,其有著較復(fù)雜的致病原理。真菌類殺蟲劑具有針對大范圍類群害蟲均有效、害蟲產(chǎn)生抗藥性機率低的特點,因此得到研究界的重點關(guān)注,幾年來得到較快的發(fā)展。真菌是一類較大的殺蟲微生物類群,我國對真菌類殺蟲劑的研究以有30多年,其中白僵菌等菌種有著較長的研究歷程和較大精力投入,白僵菌在北方玉米螟的防治及南方林區(qū)松毛蟲的防治中起到了至關(guān)重要的作用。
(三)病毒類殺蟲劑
病毒類殺蟲劑具有較強的的選擇性和專一性,能夠在害蟲群體中產(chǎn)生流行病,能夠控制整個害蟲群體的發(fā)展,有效降低害蟲密度,病毒類殺蟲劑具有較為廣泛的資源,昆蟲病毒種類超過1000種,我國目前已研制了30種病毒殺蟲劑,主要應(yīng)用在棉鈴蟲的防治上。目前病毒類剎的研究方向和發(fā)展趨勢主要是開發(fā)農(nóng)作物害蟲新病種,以及利用基因工程技術(shù),將殺蟲病毒基因進(jìn)行重組和改造,從而提高病毒殺蟲劑的效力。
(四)抗生素類殺蟲劑
現(xiàn)今使用的生物殺蟲劑中絕大部分為抗生素類殺蟲劑,幾近十年來,隨著我國對生物殺蟲劑研究的重視和大量精力的投入,我國研發(fā)了許多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型抗生素殺蟲劑,目前已大量投入實際應(yīng)用的主要有寧南霉素等。我國是農(nóng)用抗生素的生產(chǎn)大國,但相應(yīng)的知識產(chǎn)權(quán)確極度匱乏,自主研發(fā)的農(nóng)用抗生素產(chǎn)品實用性不足,影響力較弱。
目前,抗生素類殺蟲劑的發(fā)展趨勢主要在于通過化學(xué)技術(shù)和基因工程技術(shù)對其進(jìn)一修飾和改善,提高藥效、增加使用用途。隨著分子生物學(xué)和遺傳操作技術(shù)的日趨完善,為新型抗生素的研制提供良好的基礎(chǔ)。
(五)生物殺蟲劑的主要發(fā)展趨勢
現(xiàn)今我國生物殺蟲劑的主要發(fā)展趨勢和方向包括以下幾個方面:利用基因工程技術(shù)進(jìn)行殺蟲劑生物源基因改造,產(chǎn)生新型具備更加優(yōu)越殺蟲性能的生物殺蟲劑。核心技術(shù)的發(fā)展越來越快,分子生物學(xué)技術(shù)被大量應(yīng)用到生物殺蟲劑的研制當(dāng)中。新生物殺蟲劑的研發(fā)開始更加注重環(huán)保和安全,這一點相比傳統(tǒng)的化學(xué)殺蟲劑有很大的優(yōu)勢,新產(chǎn)品出現(xiàn)的速度加快。
三、我國生物殺蟲劑產(chǎn)業(yè)的市場前景
生物殺蟲劑因其具有毒性小,環(huán)境污染小的優(yōu)點,無論是在國內(nèi)還是國外均有具有廣闊的市場前景,我國每年出口的農(nóng)副產(chǎn)品常因農(nóng)藥殘留等問題而導(dǎo)致退貨,退貨造成的巨大經(jīng)濟損失不可估量,給農(nóng)副產(chǎn)品貿(mào)易造成極大影響。因此,市場需要更好的、更加環(huán)保的殺蟲劑來避免農(nóng)藥殘留帶來的一系列問題。盡管目前生物殺蟲劑還沒有成為農(nóng)藥市場的主力軍,但由于其環(huán)保、害蟲不易產(chǎn)生抗體等優(yōu)點,相比化學(xué)農(nóng)藥更符合可持續(xù)發(fā)展的需要,我國正在出臺有關(guān)政策對這類產(chǎn)品進(jìn)行扶持,加快農(nóng)藥產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整,為生物殺蟲劑在我國的發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語
隨著人們生活水平的提高,對無公害農(nóng)產(chǎn)品的需求越來越大,生物殺蟲劑因其具備環(huán)保、無公害、病蟲害不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點,正符合現(xiàn)今市場的需求。國家相關(guān)政策也不斷扶持生物殺蟲劑的發(fā)展,淘汰對環(huán)境及對人健康影響較大的化學(xué)農(nóng)藥,今后生物殺蟲劑必將取代化學(xué)農(nóng)藥成為農(nóng)藥市場的主導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:動物育種方法;現(xiàn)代生物技術(shù);研究進(jìn)展
隨著遺傳學(xué)理論的不斷發(fā)展,動物遺傳育種技術(shù)經(jīng)歷了表型和表型值選種技術(shù)育種、DNA重組技術(shù)育種、分子技術(shù)育種3個階段。其中,在20世紀(jì)80年代國際上動物育種已進(jìn)入分子水平,朝著快速改變動物基因型的方向發(fā)展,即開始分子育種技術(shù)階段。國內(nèi)也緊跟國際步伐,主要研究畜禽遺傳育種的分子生物學(xué)基礎(chǔ),為我國21世紀(jì)畜牧業(yè)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和先進(jìn)技術(shù)?,F(xiàn)在,動物分子育種仍占據(jù)著動物育種大部分的領(lǐng)地,并將主導(dǎo)21世紀(jì)動物遺傳育種的發(fā)展趨勢。
一、數(shù)量遺傳學(xué)與動物育種
數(shù)量遺傳學(xué)是遺傳學(xué)原理與統(tǒng)計學(xué)方法相結(jié)合,研究群體數(shù)量性狀的一門科學(xué),在動物育種實踐中起著主導(dǎo)作用。數(shù)量遺傳學(xué)原理應(yīng)用于育種實踐,是在選擇時通過提高群體中有利基因的頻率,降低不利或有害基因的頻率,進(jìn)而使群體的生產(chǎn)性能得到大幅度提高。它通過提高在遺傳參數(shù)和育種值估計準(zhǔn)確性上來提高畜禽整體生產(chǎn)性能。重復(fù)率、遺傳力和遺傳相關(guān)構(gòu)成了數(shù)量遺傳學(xué)的三個基本參數(shù),是數(shù)量遺傳學(xué)的核心。三個遺傳參數(shù)對于實際育種工作的重要性在于借助遺傳參數(shù)可以從表型值估計推斷育種值,從而定量化地作出育種決。因此,估計遺傳參數(shù)便成了動物育種中最基本的一項工作。
二、現(xiàn)代生物技術(shù)與動物育種
現(xiàn)代分子生物技術(shù)的發(fā)展,給動物育種帶來了新的活力。通過各種現(xiàn)代生物技術(shù)的綜合應(yīng)用,結(jié)合傳統(tǒng)的育種方法,可大大加快育種進(jìn)展。
(一)基因芯片技術(shù)與動物育種
基因芯片技術(shù)是2O世紀(jì)90年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù),已被美國科學(xué)促進(jìn)會列1998年自然科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展之一。目前基因芯片技術(shù)在動植物的遺傳育種中發(fā)揮著重大的作用。
1、基因的表達(dá)水平的檢測。由于基因芯片可以固定成千上萬個探針,使眾多基因同時檢測成為可能,不僅可以比較一個基因組在不同條件下的轉(zhuǎn)錄水平差異,也可以比較不同基因組中對應(yīng)的基因的轉(zhuǎn)錄水平差異。如果將基因芯片技術(shù)應(yīng)用于畜禽基因組研究,將大大加快其研究進(jìn)程,為畜禽經(jīng)濟性狀基因定位提供一個基礎(chǔ)技術(shù)平臺,為新品種的育成提供基因水平的依據(jù)。如它可識別動物的脂肪基因,通過人為引人突變使之發(fā)生變異,來減少肌肉中脂肪的含量。
2、基因多態(tài)性的檢測。基因芯片用于基因再測序?qū)⒓涌霥NA多態(tài)性鑒定,促進(jìn)新品種的產(chǎn)生。雖然PCR技術(shù)進(jìn)展使得有用的目標(biāo)序列加速簡單的擴增成為可能,但用全手工操作的凝膠方法來分析PCR結(jié)果就限制了多態(tài)性分析;而基因芯片能平行分析數(shù)百個或數(shù)千個多態(tài)性問題,可用于快速、定量、非放射性獲得所期望的基因信息。這對于通過各種技術(shù)選出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、抗不利環(huán)境的畜禽得到了有效而不可缺少的信息支持。這將轉(zhuǎn)而促進(jìn)動物育種和高產(chǎn)種群的選育、剖析和保持。
(二)遺傳標(biāo)記輔助選擇與動物育種
遺傳評定的準(zhǔn)確性直接影響選種的準(zhǔn)確性和育種效率。表型選擇和指數(shù)選擇都只是利用表型和系譜信息來推斷個體育種價值,對控制該性狀基因的作用效應(yīng)和傳遞行為,以及在染色體上的位置都不了解。分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使控制數(shù)量性狀基因的結(jié)構(gòu)、作用效應(yīng)、傳遞行為以及在染色體上的位置的研究成為可能。人們可以同時利用表型信息、系譜信息和分子標(biāo)記信息來進(jìn)行更為準(zhǔn)確的遺傳評定,實施標(biāo)記輔助選擇,加快動物育種進(jìn)程。
(三)轉(zhuǎn)基因技術(shù)與動物育種
轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是將外源基因轉(zhuǎn)移到動物受精卵內(nèi)組成一個新的融合基因,使其在動物體內(nèi)融合和表達(dá),產(chǎn)生具有新的遺傳特性的動物。
1、抗病育種。用DNA重組技術(shù),在體外構(gòu)建編碼期望的有疾病抗性的嵌合基因,導(dǎo)入受精卵,使之在染色體上正確整合,在組織細(xì)胞中適當(dāng)表達(dá),培養(yǎng)出具有期望性狀表型的轉(zhuǎn)基因動物新品系。2、生產(chǎn)性能的改良我們可以通過轉(zhuǎn)基因給畜禽引入新的生產(chǎn)途徑或通過轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)物調(diào)整動物的生長發(fā)育,以改良動物的生產(chǎn)性能。對于奶牛產(chǎn)奶來說,目前轉(zhuǎn)基因的主要途徑是改變?nèi)榈闹饕煞帧⑻岣弋a(chǎn)乳量和生長速度。
(四)生物信息學(xué)與遺傳育種
1、建立與動物良種繁育相關(guān)的基因組數(shù)據(jù)庫??筛鶕?jù)不同物質(zhì)間的進(jìn)化距離和功能基因的同源性,比較容易地找到與畜禽經(jīng)濟性狀相關(guān)的基因,在此基礎(chǔ)上利用相關(guān)的DNA標(biāo)記,開展分子育種,從而加快育種的進(jìn)程和速度,按照人們的愿望加以改造。由于畜禽的經(jīng)濟性狀大多都是由微效多基因控制的,在此基礎(chǔ)上又存在著主效基因,所以,我們可以利用序列的對比和同源分析,在已有的生物數(shù)據(jù)庫中尋找與畜禽經(jīng)濟性狀相關(guān)的主效基因的同源序列區(qū)和同源基因,并對其進(jìn)行定位,從而建立起與動物良種繁育相關(guān)的基因組數(shù)據(jù)庫,并以此來改良畜禽品種。
2、比較基因組學(xué)的應(yīng)用。因為DNA序列上的差異反映了物種親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近程度,所以完整基因組間的比較研究可在動物性狀的選擇、篩選雜交組合以及預(yù)測雜種優(yōu)勢等方面得到應(yīng)用。另外,通過比較不同物種基因中DNA或氨基酸序列的異同可以研究生物的分子進(jìn)化,同時也可對處于不同進(jìn)化階段動物物種的基因組結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行比較分析,從而弄清動物基因的起源和進(jìn)化、結(jié)構(gòu)和功能的演變,發(fā)現(xiàn)其間的親緣關(guān)系,為動物育種提供科學(xué)的參考依據(jù)。
三、結(jié)語
在未來的動物育種中,不同學(xué)科技術(shù)間的交叉和聯(lián)系將更加緊密,動物育種將是遺傳學(xué)理論、生物理論、計算機技術(shù)和育種學(xué)家實踐經(jīng)驗的集合。利用分子生物技術(shù),依據(jù)分子數(shù)量遺傳學(xué)理論來改良畜禽品種,這樣就產(chǎn)生了動物分子育種。它是傳統(tǒng)的動物育種理論和方法的新發(fā)展,動物分子育種將是未來動物育種的一重要方法。
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